(57)【要約】【課題】  施工や整備の作業性が高く、しかも構造も簡単な軽量構造物保持機構と、この軽量構造物保持機構による軽量構造物保持方法、及びこの軽量構造物保持機構を備えた軽量構造物用免震装置を得る。【解決手段】  鉄骨架台１０８と免震ピット１０６Ｐの擁壁１０６Ｗとの間に、ロック板１２０を有する軽量構造物保持機構１１２が配設される。ロック板１２０は、通常は鉄骨架台１０８と擁壁１０６Ｗの双方に接触する移動阻止位置で第１トリガー部材１２２及び第２トリガー部材１２４により保持されているが、加速度センサが水平方向に所定値以上の加速度を検知すると、第２トリガー部材１２４の下端のロックピンが外れて第１トリガー部材１２２がロック板１２０を支持しなくなるので、ロック板１２０は自重で下方へと移動可能となる。ロック板１２０に作用する重力とパンタグラフ機構１２６の弾性力がつりあうと、ロック板１２０が所定の移動許容位置となる。移動許容位置では、ロック板１２０が鉄骨架台１０８から離間し、戸建住宅１０４の水平方向の移動が許容される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震ピット内に配置され、免震ピットの擁壁と軽量構造物の側壁との双方に接触して軽量構造物の水平方向への移動を阻止する移動阻止位置と、擁壁と側壁の少なくとも一方から離間して軽量構造物の水平方向への移動を許容する移動許容位置と、の間を移動可能とされたロック部材と、
前記ロック部材を前記移動阻止位置で保持すると共に、一定値以上の水平方向への加速度でこの保持を解除するトリガー部材と、
を有することを特徴とする軽量構造物保持機構。
【請求項２】
前記ロック部材が、前記移動許容位置で軽量構造物の移動領域から完全に退避するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の軽量構造物保持機構。
【請求項３】
前記ロック部材の前記移動阻止位置と前記移動許容位置との間の移動を案内する案内部材、
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の軽量構造物保持機構。
【請求項４】
前記移動許容位置が前記移動阻止位置よりも相対的に鉛直下側になるように前記ロック部材が配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の軽量構造物保持機構。
【請求項５】
前記トリガー部材又は前記案内部材が、前記ロック部材に対し前記移動許容位置でロック部材に作用する重力とつり合う支持力を発揮可能とされていることを特徴とする請求項４に記載の軽量構造物保持機構。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の軽量構造物保持機構によって軽量構造物を保持する軽量構造物保持方法であって、
通常時は前記トリガー部材によって前記ロック部材を前記移動阻止位置で保持し、一定値以上の水平方向への加速度が生じるとトリガー機構による保持解除によりロック部材を移動許容位置へと移動させることを特徴とする軽量構造物保持方法。
【請求項７】
免震ピット内の支持部材上で軽量構造物を水平方向に相対移動可能に支持すると共に、この水平方向への移動によって弾性変形する変形部材と、
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の軽量構造物保持機構と、
を有することを特徴とする軽量構造物用免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量構造物保持機構、軽量構造物保持方法及び軽量構造物用免震装置に関し、さらに詳しくは、通常状態の強風などでは、軽量構造物を水平方向に移動不能に保持し、地震等によって水平方向に一定値以上の加速度が生じたときには水平方向に移動可能とする軽量構造物保持機構と、この軽量構造物保持機構による軽量構造物保持方法、及びこの軽量構造物保持機構を備えた軽量構造物用免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
支持部材に対し、軽量構造物（被支持部材）を免震して支持する免震装置が知られている。このような免震装置では、想定される地震よりも弱い力（例えば強風など）で軽量構造物と支持部材とが不用意に相対移動しないようにする必要がある。
【０００３】
たとえば、特許文献１では、支持構造体の上部に敷設されたガイドレールに可摺動にストッパを設けると共に、ロッドに嵌装された圧縮弾機の付勢力によってストッパの後端を係止部材で係止するようにした免震制御装置が記載されている。この免震制御装置では、構造物と周辺地盤との間に作用する力が微弱で、圧縮弾機の付勢力に抗して係止部材を拡開する力よりも小さい場合には、ストッパが係止部材の係止片によって抑止され、大きな外力が作用した場合には、この力によってストッパが係止部材を圧縮弾機の付勢力に抗して拡開させてストッパと係止片との係合を開放するように構成されている。
【０００４】
しかし、特許文献１の免震制御装置ではその構造上、構造物の下部に免震制御装置が設けられるため、施工や整備の作業性が低い。
【０００５】
しかも、ストッパを抑止するために、圧縮弾機（圧縮バネ）や、これを嵌装するためのロッド、さらにはナット、ワッシャ、座金等の多くの部材が必要となり、構造が複雑になる。
【特許文献１】特開昭５７−８１５６８号公報参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、施工や整備の作業性が高く、しかも構造も簡単な軽量構造物保持機構と、この軽量構造物保持機構による軽量構造物保持方法、及びこの軽量構造物保持機構を備えた軽量構造物用免震装置を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明では、免震ピット内に配置され、免震ピットの擁壁と軽量構造物の側壁との双方に接触して軽量構造物の水平方向への移動を阻止する移動阻止位置と、擁壁と側壁の少なくとも一方から離間して軽量構造物の水平方向への移動を許容する移動許容位置と、の間を移動可能とされたロック部材と、前記ロック部材を前記移動阻止位置で保持すると共に、一定値以上の水平方向への加速度でこの保持を解除するトリガー部材と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この軽量構造物保持機構では、請求項６に記載の軽量構造物保持方法によって、軽量構造物を保持することが可能である。
【０００９】
すなわち、この軽量構造物保持機構では、通常時は、ロック部材が移動阻止位置でトリガー機構によって保持されており、軽量構造物の水平方向への不用意な移動が阻止されている。たとえば、強風などによって軽量構造物に水平方向の力が作用しても、軽量構造物は水平方向に移動しない。
【００１０】
地震等によって一定値以上の水平方向への加速度が作用すると、トリガー機構は、ロック部材の移動阻止位置での保持を解除する。ロック部材が移動許容位置へと移動することで、軽量構造物の水平方向への移動が許容されるので、たとえば、この軽量構造物保持機構と別体で設けた変形部材を変形させて、地震等のエネルギーを吸収することが可能となる。しかも、ロック部材とトリガー部材とを設けるだけなので、構造も簡単となる。
【００１１】
また、この軽量構造物保持機構では、ロック部材が免震ピットの擁壁と軽量構造物の側壁との間に配置されている。軽量構造物の下方に配置されないので、施工や整備の作業性が高くなる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記ロック部材が、前記移動許容位置で軽量構造物の移動領域から完全に退避するように配置されていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、一定値以上の加速度が作用したときの軽量構造物の移動範囲を大きくとることが可能になる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記ロック部材の前記移動阻止位置と前記移動許容位置との間の移動を案内する案内部材、を有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、ロック部材を移動阻止位置と移動許容位置との間で確実に移動させることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記移動許容位置が前記移動阻止位置よりも相対的に鉛直下側になるように前記ロック部材が配置されていることを特徴とする。
【００１７】
したがって、トリガー機構が、ロック部材の移動阻止位置での保持を解除すると、ロック部材は重力を受けて移動許容位置へと移動するの。このため、移動阻止位置から移動許容位置へとロック部材を移動させるための力を作用させる部材が不要となる（若しくは必要であっても、その力が小さくて済む）ので、構造をより簡略化できる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記トリガー部材又は前記案内部材が、前記ロック部材に対し前記移動許容位置でロック部材に作用する重力とつり合う支持力を発揮可能とされていることを特徴とする。
【００１９】
したがって、たとえば重力によってロック部材が完全に落下して免震ピットの底部に当たることば無くなる。
【００２０】
また、ロック部材を移動許容位置から移動阻止位置へと戻す場合には、そのために必要な力の一部が、トリガー部材又は案内部材からの支持力で負担されるので、移動阻止位置へ戻す作業が容易になる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、免震ピット内の支持部材上で軽量構造物を水平方向に相対移動可能に支持すると共に、この水平方向への移動によって弾性変形する変形部材と、
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の軽量構造物保持機構と、を有することを特徴とする。
【００２２】
この軽量構造物用免震装置では、支持部材上で、変形部材が軽量構造物を水平方向に相対移動可能に支持している。そして、相対移動によって変形部材が弾性変形すると、弾性力が、軽量構造物を支持部材に対し初期位置に戻す復元力として作用する。
【００２３】
また、この軽量構造物用免震装置では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のトリガー機構を有しており、構造が簡単で、施工や整備の作業性も高くなる。
【００２４】
なお、上記の「支持部材」とは、免震ピット内で軽量構造物を水平方向に相対移動可能に支持するものであればよく、例えば、一般的な戸建住宅の基礎、土台、地盤等を含む。また、「軽量構造物」としては、例えば、戸建て住宅、仮設住宅、小型プラント、実験設備等の諸設備、実験装置等の諸装置などが挙げられる。これらの軽量構造物の重量としては、２００トン以下が好ましく、１００トン以下がより好ましい。軽量構造物の設置面積としては、５００ｍ2以下が好ましく、３００ｍ2以下がより好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は上記構成としたので、施工や整備の作業性が高く、しかも構造も簡単となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１には、本発明の第１実施形態の軽量構造物用免震装置１０２を、支持部材の一例である建物基礎１０６（地盤）と、軽量構造物の一例である戸建住宅１０４の鉄骨架台１０８（あるいはＰＣ板）との間に配置した状態が示されている。軽量構造物用免震装置１０２は、復元部材１１０と、軽量構造物保持機構１１２と、で構成されている。建物基礎１０６には免震ピット１０６Ｐが形成されており、この免震ピット１０６Ｐ内に、戸建住宅１０４の下部（鉄骨架台１０８の周囲）が収容されている。
【００２７】
復元部材１１０は、鉄骨架台１０８に固定される上フランジ１１４と、建物基礎１０６に固定される下フランジ１１６とを有しており、これらのフランジの間に、積層ゴム体１１８が配置され、固定されている。
【００２８】
積層ゴム体１１８は、板状のゴムと、同じく板状の金属板とが厚み方向に交互に積層されて構成されており、戸建住宅１０４の荷重を支持すると共に、水平方向へのせん断力によって弾性変形し、弾性力を発揮するようになっている。したがって、たとえば地震等によって戸建住宅１０４が建物基礎１０６に対して水平方向に相対移動すると、積層ゴム体１１８がせん断変形し、戸建住宅１０４と建物基礎１０６との当初の相対位置に戻す復元力を作用させる。
【００２９】
積層ゴム体１１８は、建物基礎１０６と戸建住宅１０４の間に複数配置されており、戸建住宅１０４の荷重を、それぞれの積層ゴム体１１８で略均等に支持できるようになっている。なお、図１では積層ゴム体１１８を２つのみ示しているが、４つ以上とすることことが好ましい。
【００３０】
図２に示すように、免震ピット１０６Ｐは、を上方から見て戸建住宅１０４よりも大きく形成されており、戸建住宅１０４の各辺に対応して、鉄骨架台１０８の側面１０８Ｗと免震ピット１０６Ｐの擁壁１０６Ｗとの間に、本実施形態に係る軽量構造物保持機構１１２が配設されている。
【００３１】
軽量構造物保持機構１１２は、図３（Ａ）及び（Ｂ）にも示すように、長方形又は正方形の板状に形成され、擁壁１０６Ｗと鉄骨架台１０８の側面１０８Ｗの間に位置するロック板１２０を有している。後述するように、ロック板１２０は、鉄骨架台１０８の側面１０８Ｗと擁壁１０６Ｗの双方に接触する移動阻止位置と、この移動阻止位置から鉛直下方へ移動して、鉄骨架台から離間する移動許容位置との間を移動する。移動阻止位置では、免震ピット１０６Ｐに対する戸建住宅１０４の水平方向への移動を制限するが、移動許容位置では、この移動を許容している。
【００３２】
ロック板１２０と、免震ピット１０６Ｐの底部１０６Ｂとの間には、第１トリガー部材１２２が鉛直斜め方向に設けられている。第１トリガー部材１２２の下端はピン１２８によって底部１０６Ｂに回動可能に軸支されているが、上端はロック板１２０に接触して、ロック板１２０が移動阻止位置から不用意に落下しないように支持している。
【００３３】
第１トリガー部材１２２の長手方向中間部分と底部１０６Ｂとの間には、さらに第２トリガー部材１２４が設けられている。第２トリガー部材１２４の上端は第１トリガー部材１２２に対しピン１３０によって軸支されて回動可能となっている。これに対し、第２トリガー部材１２４の下端は、図示しないロックピンによって底部１０６Ｂに固定されているが、同じく図示しない加速度センサが、水平方向に所定値以上の加速度を検知すると、このロックピンが外れるようになっている。通常状態、ずなわち加速度センサがこの加速度を検知していない状態では、図３（Ａ）に示すように、第２トリガー部材１２４の下端がロックされているので、第１トリガー部材１２２もロックされ、ロック板１２０を移動阻止位置で支持する。これに対し、加速度センサが所定値以上の加速度を検知すると、図３（Ｂ）に示すように、第２トリガー部材１２４の下端をロックしていたロックピンが外れ、第２トリガー部材１２４の下端は底部１０６Ｂ上を移動可能となる。第１トリガー部材１２２もその下端を中心として回動可能となるので、ロック板１２０を支持しなくなり、ロック板１２０は自重で下方へと移動可能となる。
【００３４】
なお、上記の所定値以上の加速度は、たとえば強風等によるものでは加速度センサが作動せず（したがってロックピンも外れず）、地震等による加速度では加速度センサが作動する（ロックピンが外れる）ように設定されている。
【００３５】
免震ピット１０６Ｐの底部１０６Ｂとロック板１２０との間には、１又は複数（図１及び図３では、１つのロック板１２０あたり２つ）のパンタグラフ機構１２６が設けられている。パンタグラフ機構１２６のそれぞれは、複数の棒材によっていわゆるパンタグラフ状に形成されており、下端が底部１０６Ｂに固定され、上端がロック板１２０を接触支持している。パンタグラフ機構１２６は、図３（Ｂ）に示すように、第１トリガー部材１２２及び第２トリガー部材１２４によるロック板１２０の移動阻止が解除されたときに、ロック材に作用する重力で折りたたまれるとともに、ロック板１２０を上方へと押圧する弾性力を発揮する。この弾性力は、ロック板１２０に作用する重力とつりあって、ロック板１２０を所定位置（底部１０６Ｂ近傍まで完全に落下せず、且つ鉄骨架台１０８からは離間した位置）で支持するように、所定の値に設定されている。したがって、ロック板１２０が移動阻止位置から移動許容位置へと移動（落下）するときに、ロック板１２０を支持しつつスムーズに移動するように案内している。
【００３６】
このような構成とされた第１実施形態の軽量構造物用免震装置１０２では、通常時、すなわち、図示しない加速度センサが所定値以上の加速度を検知していない状態では、第２トリガー部材１２４の下端がロックピンによって移動不能にロックされているので、図３（Ａ）に示すように、第１トリガー部材１２２は、ロック板１２０が不用意に落下しないように支持している。ロック板１２０は移動阻止位置で保持されており、戸建住宅１０４の水平方向の動きは拘束される。
【００３７】
これに対し、図示しない加速度センサが、地震等によって所定値以上の加速度を検知すると、第２トリガー部材１２４の下端のロック機構が外れ、第２トリガー部材１２４の下端が免震ピット１０６Ｐの底部１０６Ｂに沿って移動可能となる。第１トリガー部材１２２によるロック板１２０の支持も解除されるので、図３（Ｂ）に示すように、パンタグラフ機構１２６が折りたたまれつつ、ロック板１２０が自重で下方へ移動する。そして、ロック板１２０に作用する重力とパンタグラフ機構１２６からの弾性力とがつりあった位置で、ロック板１２０が停止する。このとき、ロック板１２０は移動許容位置となっており、鉄骨架台１０８からは完全に離間しているので、戸建住宅１０４の水平方向への移動が許容される。これにより、積層ゴム体１１８が弾性変形し、戸建住宅１０４と建物基礎１０６との当初の相対位置に戻す復元力を作用させると共に、相対移動のエネルギーを吸収する。
【００３８】
地震等が収まった後は、レバー等の工具を使用し、ロック板１２０を移動許容位置から移動阻止位置へと戻すことができる。このとき、パンタグラフ機構１２６の弾性力によってロック板１２０が上方に押されるので、ロック板１２０を移動阻止位置へと戻す作業をより容易に行うことができる。
【００３９】
以上説明したように、軽量構造物保持機構１１２では、戸建住宅１０４の周囲に配置されており、従来ように、戸建住宅１０４の下方に配置する必要がない。このため、施工や整備の作業性が従来よりも向上している。
【００４０】
また、軽量構造物保持機構１１２としては、ロック板１２０、第１トリガー部材１２２、第２トリガー部材１２４及びパンタグラフ機構１２６を設けるだけなので、簡単且つ小型の構造とできる。
【００４１】
なお、上記説明では、本発明のロック部材として、板状に形成されたロック板１２０を挙げたが、ロック部材としては、このように板状に形成されている必要はなくい。たとえば図４に示すように、棒状に形成されたロック棒１３２であってもよい。なお、図４に示す例では、戸建住宅１０４の各辺ごとに２本ずつのロック棒１３２を配置しているが、ロック棒１３２の数も限定されない。本実施形態では、上記のように簡単な構造となっているので、戸建住宅１０４に合わせて、軽量構造物保持機構１１２の配置や、ロック部材の数等を容易に調整できる。
【００４２】
また、上記説明では、ロック部材（ロック板１２０又はロック棒１３２）が移動阻止位置から移動許容位置へと平行移動（上下方向へのスライド）をする構成を挙げたが、たとえば図５に示すように、ロック板１２０を擁壁１０６Ｗに回動ピン１３４で回動可能に軸支し、移動阻止位置（図５（Ａ）参照）と、移動解除位置（図５（Ｂ）参照）との間を回動する構成でもよい。ただし、図５に示す構成では、ロック板１２０が移動解除位置にあるときでも、その一部が、戸建住宅１０４の移動領域１０４Ｍ内に位置しているため、戸建住宅１０４の実質的な移動範囲が制限されてしまう。これに対し、図３に示す構成では、ロック板部材が移動阻止位置と移動許容位置との間を平行移動し、移動許容位置では戸建住宅１０４の移動領域１０４Ｍから完全に退避するので、戸建住宅１０４の移動領域を広く確保でき（実質的に免震ピット１０６Ｐ内のずべての領域を移動可能となる）、好ましい。
【００４３】
移動許容位置は、ロック部材が擁壁１０６Ｗと鉄骨架台１０８の少なくとも一方から離間して、戸建住宅１０４（軽量構造物）の水平方向への移動を許容する位置であればよく、たとえば、図３（Ａ）に示す移動阻止位置から上方へ移動して移動許容位置に至るようにしてもよい。ただし、この構成では、ロック部材（ロック板１２０）を上方へ持ち上げるための力が必要となるため、このための新たに部材も必要となる。これに対し、図３に示すように、移動許容位置が移動阻止位置よりも鉛直下側に位置するようにすると、重力を利用してロック板１２０を移動阻止位置から移動許容位置へと移動させることができるので、好ましい。
【００４４】
また、上記説明では、移動許容位置のロック部材に作用する重力とつり合う支持力と、パンタグラフ機構１２６が発揮する構成を挙げたが、この支持力は、第１トリガー部材１２２又は第２トリガー部材１２４が発揮するようにしてもよい。たとえば、第１トリガー部材１２２又は第２トリガー部材１２４として、空気圧や油圧を利用するシリンダー機構を用いれば、簡単な構成で、上記の支持力を発揮可能となる。この場合、パンタグラフ機構１２６は、ロック部材の移動を案内する案内部材としてのみ作用する。案内部材としては、パンタグラフ機構１２６に限定されず、たとえば、擁壁１０６Ｗにレールや溝を設け、このレールや溝に沿ってロック部材が案内されて移動する構成でもよい。
【００４５】
本発明に適用可能な加速度センサとしては、地震等による水平方向の加速度を検知可能であればよく、たとえば、地震の揺れで錘を動かして機械的に検知する機構や、電気センサーで感知してソレノイドを作動させる電気的な機構等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態の軽量構造物保持機構が適用された軽量構造物用免震装置を戸建住宅と共に示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の軽量構造物保持機構が適用された軽量構造物用免震装置を戸建住宅と共に示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の軽量構造物保持機構を示す正面図である、（Ａ）はロック板が移動阻止位置にあるとき、（Ｂ）はロック板が移動許容位置にあるときである。
【図４】本発明の軽量構造物保持機構の図１〜図３とは別の例を示す平面図である。
【図５】本発明の軽量構造物保持機構の図１〜図３とは別の例を示す正面図であり、（Ａ）はロック板が移動阻止位置にあるとき、（Ｂ）はロック板が移動許容位置にあるときである。
【符号の説明】
【００４７】
１０２      軽量構造物用免震装置
１０４      戸建住宅（軽量構造物）
１０４Ｍ    移動領域
１０６      建物基礎
１０６Ｐ    免震ピット
１０６Ｗ    擁壁
１０８      鉄骨架台
１１０      復元部材（変形部材）
１１２      軽量構造物保持機構
１１４      上フランジ
１１６      下フランジ
１１８      積層ゴム体
１２０      ロック板（ロック部材）
１２２      第１トリガー部材（トリガー部材）
１２４      第２トリガー部材（トリガー部材）
１２６      パンタグラフ機構（案内部材）
１３２      ロック棒（ロック部材）
１３４      回動ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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